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Der Zweck der DNA-Replikation ist die Erstellung genauer Kopien der DNA in einer Zelle. Nachdem die Replikation abgeschlossen ist, teilt sich die Zelle und bildet zwei identische Tochterzellen. Dieser Prozess ist wichtig für den Ersatz geschädigter oder abgestorbener Zellen sowie für die ordnungsgemäße Bildung der für die Fruchtbarkeit erforderlichen Gameten. Tatsächlich ist die Bedeutung der DNA-Replikation schwer zu übertreiben. Fehler in der DNA-Replikation können zu Krankheiten führen, einschließlich Krebs, einem wichtigen Thema auf dem Gebiet der Replikationsbiologie.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die DNA-Replikation ist für praktisch alle biologischen Funktionen Ihres Körpers von wesentlicher Bedeutung. Replikationsfehler können zu schweren Erkrankungen führen.
DNA Replikation
DNA-Replikation ist das Kopieren von DNA innerhalb des Zellkerns, so dass zwei vollständige Kopien vorliegen. Dies geschieht, bevor sich eine Zelle teilt. Bevor sich eine Zelle teilt, müssen zwei Kopien der DNA einer Zelle vorhanden sein, damit jede der resultierenden zwei Tochterzellen eine vollständige Kopie der DNA der Zelle enthält. Fehler beim Replikationsprozess können dazu führen, dass die beiden Tochterzellen leicht unterschiedliche Kopien der DNA erhalten.
Zellteilung
Zellteilung und DNA-Replikation werden durch den Zellzyklus gesteuert. Während des Zellzyklus wachsen Zellen, replizieren ihre DNA, erfahren mehr Wachstum und teilen sich. Der Zellzyklus ist notwendig, um tote oder beschädigte Zellen zu ersetzen. Es ist besonders wichtig in Geweben, die einen hohen Zellumsatz aufweisen, wie Haut und Haar. Der Zellzyklus kann nicht fortschreiten und die Zellen können sich nicht teilen, ohne die DNA-Replikation abgeschlossen zu haben.
Meiose und Fruchtbarkeit
Meiose ist eine spezialisierte Art der Zellteilung, die zu Gameten oder Geschlechtszellen führt. Gameten sind einzigartige Zellen, da sie nur jeweils eine der gepaarten Chromosomenzellen enthalten, während alle anderen Zellen im Körper jeweils zwei enthalten. Dies ist notwendig, da die resultierende Zygote, wenn Gameten während der Befruchtung fusionieren, zwei von jedem Chromosom enthalten muss - eines von der Mutter und eines vom Vater. Die Meiose beginnt mit der Replikation der DNA und der Teilung einer Keimzelle - genau wie die Mitose. Die resultierenden Tochterzellen teilen sich dann jeweils wieder, wobei sich die Chromosomenpaare in die neuen Tochterzellen aufteilen. Eine ordnungsgemäße Replikation der DNA ist daher für die Gametenbildung und die Fruchtbarkeit erforderlich.
Replikationsfehler
Während der DNA-Replikation können Fehler auftreten, die dazu führen, dass das falsche DNA-Nukleotid in die neue DNA-Kopie eingebaut wird. Obwohl diese Fehler harmlos sein können, können sie auch schwerwiegende Mutationen verursachen, die zur Bildung mutierter Proteine führen. Diese mutierten Proteine können Krankheiten verursachen, abhängig davon, ob die Mutation eine Änderung der Funktion des Proteins verursacht. Eine Mutation in einem Gen, die das Zellwachstum und -überleben reguliert und Krebs verursachen kann, wodurch Zellen wachsen und sich ungehindert vermehren können.